Óleo de cozinha usado ganha nova vida em materiais inovadores para carros e residências
Uma nova pesquisa liderada pela Universidade de Pisa descobriu que o óleo de cozinha usado pode ser transformado em espumas de poliuretano, materiais de armazenamento de calor e biolubrificantes para uso industrial.
O óleo de cozinha usado pode ser transformado em materiais inovadores para os setores automotivo e da construção, incluindo espumas de poliuretano, materiais de mudança de fase capazes de absorver, armazenar e liberar calor, e biolubrificantes para sistemas hidráulicos industriais.
Essa é a conclusão de um estudo coordenado pela Universidade de Pisa no âmbito do Centro Nacional de Mobilidade Sustentável MOST, financiado pelo Plano Nacional de Recuperação e Resiliência da Itália. Liderado por Maurizia Seggiani, do Departamento de Engenharia Civil e Industrial da universidade, o trabalho foi desenvolvido no âmbito do Spoke 11, um programa focado em materiais sustentáveis e inovadores e em soluções leves.
“Basicamente, usamos esse resíduo – óleo de cozinha usado – como precursor de polióis”, disse Seggiani ao Olive Oil Times. “Os polióis são um dos dois principais componentes das espumas de poliuretano, juntamente com os isocianatos.”
Ela explicou que o óleo de cozinha usado foi submetido a tratamentos químicos para obter polióis. A mistura de óleos de cozinha usados consiste em triglicerídeos cujas cadeias de ácidos graxos contêm ligações duplas, tornando-os insaturados. Isso tornou possível explorar essas ligações duplas para funcionalizar as cadeias com grupos hidroxila, que então reagem com isocianatos para formar ligações de uretano, conferindo às espumas sua característica estrutura reticular.
Ao adicionar aditivos adequados, incluindo catalisadores, surfactantes e agentes espumantes em pequenas quantidades, os pesquisadores criaram estruturas de célula aberta que conferem flexibilidade às espumas de poliuretano.
“Com esta pesquisa, nosso objetivo foi desenvolver espumas flexíveis para uso na indústria automotiva, mas também podemos produzir espumas de célula fechada para serem usadas como painéis isolantes no setor de construção”, disse Seggiani.
O óleo de cozinha usado também foi reaproveitado para outras aplicações. Em particular, os polióis derivados foram testados como biolubrificantes para oferecer uma alternativa aos lubrificantes convencionais à base de petróleo.
A professora Maurizia Seggiani, do Departamento de Engenharia Civil e Industrial da Universidade de Pisa, liderou a pesquisa financiada pelo NRRP MOST que desenvolveu materiais inovadores a partir de óleos de cozinha usados.
“Nesse caso, os polióis foram submetidos aos testes padrão utilizados para validar lubrificantes, tais como análises reológicas e tribológicas, medições do coeficiente de atrito e avaliação do índice de viscosidade, para avaliar como sua viscosidade muda com a temperatura”, disse Seggiani. “Alguns desses polióis foram aprovados nos testes e, portanto, demonstram potencial como biolubrificantes para operações de aperto realizadas à temperatura ambiente. Até agora, eles foram testados especificamente para esse tipo de aplicação.”
Outra parte da pesquisa, conduzida em colaboração com Maria Michela Dell’Anna, da Universidade Politécnica de Bari, concentrou-se no desenvolvimento de materiais de mudança de fase por meio de um processo de hidrogenação.
“Esses materiais passam por mudanças de fase, de líquido para sólido e vice-versa, em temperaturas entre 30 e 35 °C”, disse Seggiani. “Isso permite que sejam incorporados a painéis de poliuretano, conferindo-lhes a capacidade de absorver, armazenar e liberar calor em resposta às mudanças de temperatura. Esses painéis podem ser usados em veículos ou integrados às paredes de edifícios. Essa é uma das várias estratégias para melhorar a eficiência energética, reduzindo a energia necessária para aquecer ou resfriar ambientes internos.”
Damiano Rossi, do Departamento de Engenharia Civil e Industrial da Universidade de Pisa, durante atividades de laboratório para a pesquisa que transformou óleo de cozinha usado em materiais inovadores.
O óleo de cozinha usado na pesquisa foi fornecido pela Physis Srl, uma empresa sediada na Toscana que o coleta de grandes redes varejistas e estabelecimentos de catering. Análises realizadas durante o estudo mostraram que o óleo continha cerca de 45% de ácido oleico em peso, indicando uma presença significativa de azeites virgens e extravirgens.
“O óleo que usamos foi coletado na Toscana, onde o azeite extravirgem é amplamente utilizado, até mesmo para fritar”, observou Seggiani. “A composição da mistura de óleos pode variar dependendo da região onde é coletada.”
Seggiani disse que há uma extensa literatura sobre o uso de óleos virgens, como óleo de soja e óleo de mamona, para produzir polióis para espumas de poliuretano. Como suas composições são conhecidas de antemão, incluindo a porcentagem de ligações duplas disponíveis para funcionalização, elas permitem processos de produção mais padronizados.
“Trabalhar com misturas de óleos usados introduz complexidade adicional porque o grau de insaturação varia de lote para lote, exigindo que os aditivos sejam recalibrados a cada vez”, disse ela. “No entanto, essa é a abordagem mais sustentável, já que o uso de óleos virgens compete com a produção de alimentos e o uso da terra, e não podemos desviar recursos comestíveis para produzir materiais industriais.”
Testes conduzidos por pesquisadores da Universidade de Pisa mostraram que os polióis derivados de óleo de cozinha usado podem funcionar como biolubrificantes, oferecendo uma alternativa viável às formulações convencionais à base de petróleo.
Seggiani disse que, embora exista um sistema de coleta eficaz para instalações de grande porte, ainda não há um para óleo residual doméstico, apesar dos benefícios potenciais.
“A empresa da qual obtivemos o óleo de cozinha usado, a Physis, o coleta de grandes redes varejistas e refeitórios que podem garantir um fornecimento constante”, disse ela. “Na Itália e em toda a Europa, apenas uma pequena fração do óleo de cozinha usado doméstico é coletada. Estimativas sugere que entre 0,6 e 1 milhão de toneladas são coletadas anualmente na Europa, em comparação com um potencial de cerca de 4 milhões de toneladas. Grande parte do que é coletado é atualmente utilizada para a produção de biodiesel. Esperamos que o desenvolvimento de aplicações alternativas para esse resíduo, conforme demonstrado em nossa pesquisa, ajude a incentivar uma coleta mais eficaz de óleo de cozinha usado doméstico.”
Seggiani enfatizou que o principal valor da pesquisa reside na transformação de um resíduo destinado ao descarte em produtos duráveis e de alto valor, trazendo benefícios ambientais adicionais.
“Em um cenário geopolítico instável, onde o acesso à energia e às matérias-primas químicas está cada vez mais sujeito a tensões e dependências estratégicas, investir em alternativas ao petróleo derivado de combustíveis fósseis não é apenas uma escolha ambiental, mas também industrial e política”, afirmou ela. “A pesquisa deve antecipar essas mudanças, desenvolvendo soluções complementares que reduzam a vulnerabilidade das cadeias de abastecimento. Nesse contexto, valorizar um resíduo local como o óleo de cozinha usado representa uma estratégia possível para reduzir a dependência de recursos fósseis. Transformá-lo em matérias-primas de alto valor significa fortalecer a autonomia tecnológica, diversificar as fontes e construir sistemas de produção mais resilientes, capazes de enfrentar os futuros desafios globais.”